コーネル大学の研究者は、害虫に自然に抵抗し、昆虫によるウイルス性疾患の伝達を制限するトマトの新品種を開発するための数十年にわたるプログラムを完了しました.
このプログラムを率いる植物育種家で遺伝学者のマーサ・ムチュラー・チュウは、最近、米国農務省の遺伝資源システムとカリフォルニア大学デービス校のトマト遺伝資源センターに、昆虫抵抗性トマト研究系統の最初のセットを寄託しました。誰でも研究のために植物にアクセスできるようにします。
この春、Mutschler-Chu は 20 のエリート系統の新しいセットの開発を完了し、関心のある種子会社が利用できるようになり、害虫抵抗性形質を商用品種に繁殖させる可能性があります。 新しい品種の育種には、種子会社が新しい耐虫性品種の販売を開始するまでに最大 XNUMX 年かかる可能性があります。
生産者にとって、これらの利点は作物の損失や果物の損傷を軽減すると同時に、農薬の使用を排除または削減し、環境を保護します。
これらのトマトの害虫抵抗性は、ペルー原産の野生のトマト、Solanum pennellii から適応されました。 アンデスのトマトにはトリコームと呼ばれる小さな毛があり、昆虫を撃退するアシル糖と呼ばれる糖化合物の液滴を排出します。 このようにして、植物は多種多様な昆虫を安全かつ自然に抑止し、餌を与えたり、葉を食べたり、ウイルスを移したり、幼虫が植物に損害を与える可能性のある卵を産んだりするのを防ぎます.
「新しい系統は、より高品質の植物と果実を高アシル糖レベルと組み合わせます。この組み合わせは、種子会社がアシル糖形質を商用品種に伝達する必要があります」と統合植物科学学部、植物育種および遺伝学セクションの名誉教授であるMutschler-Chu氏は述べています。 、農学生命科学部の一部。
初期の研究ラインのフィールドおよび実験室でのテストでは、コーネル大学と他の XNUMX つの大学パートナー (ノースカロライナ州立大学、ジョージア大学、クレムソン大学、フロリダ大学、カリフォルニア大学デービス校、カリフォルニア大学リバーサイド校、およびテネシー工科大学) は、適切なレベルと形態のアシル糖が、斑点状の萎凋を広げる西洋の花のアザミウマを制御することを発見しました. ウイルス、サツマイモコナジラミは、黄葉巻ウイルスを媒介します。 その結果、これらの壊滅的な病気に感染する植物は大幅に少なくなり、 フィールドトライアル、これらの感染はシーズン後半に発生しました。
「最良のウイルス制御のために、私は種子会社が二層アプローチを使用することを提案しました。アシル糖形質と標準的なウイルス耐性遺伝子の両方を持つハイブリッドを作成することです」と Mutschler-Chu 氏は述べています。 昆虫がアシル糖にもかかわらず植物にウイルスを感染させた場合、ウイルス耐性遺伝子が追加の保護を提供します.
「これは、ウイルス耐性遺伝子の有用性を保護するシステムです。なぜなら、植物に侵入するウイルスが少なくなると、ウイルスが耐性を克服する株を生成するランダムな突然変異を持つ可能性も低下するからです」と Mutschler-Chu 氏は述べています。 同様に、アシル糖は毒性がなく、昆虫を殺さないため、昆虫自体が耐性になるための選択圧力が少なくなり、忌避剤への適応が遅くなります.
種苗会社が間もなく利用できるようになる新しいエリート系統は、ゲノムから除去された農学的に望ましくない形質を促進する S. pennellii からの野生遺伝子のほとんどを持っています。 Mutschler-Chu は、重要なアシル糖遺伝子を保持しながら、過剰な枝、小さな果実、異臭などの負の形質を引き起こす他の多くの野生遺伝子を除去しました。 初期の研究系統には約 12% の野生の S. pennellii DNA が含まれていましたが、最新の系統では約 2.5% の野生 DNA にまで減少しています。
より広い意味で、この研究は、安全な天然化合物に基づいて、多数の遺伝子によって制御され、それに対して効果的な、貴重な形質を組み込むプロセスを実際に示しています。 ウイルス Mutschler-Chu 氏によると、これは他の作物にも利益をもたらす可能性がある戦略です。
エリート系統は、種子会社が商用品種に形質を繁殖させるために非独占的にリリースされますが、種子を販売するには、コーネル大学の技術ライセンスセンターにライセンスを申請する必要があります.